固相萃取-氣相色譜質譜法測定飲用水中9 種農藥殘留

邱姚瑤，谷貴章，曹秋虹，王新財，曾 坤

（湖州市食品藥品檢驗研究院，浙江湖州 313000）

我國是生產和使用農藥最多的國家。農藥具有去雜草、除蟲害等作用，在我國農業中發揮著不可或缺的作用。然而，大量殘留于土壤中的農藥經滲入、溶解等途徑進入水體，會造成水體嚴重污染，并隨著食物鏈的逐級積累危害人們的健康[1-2]。因此，做好水體中農藥殘留的檢測意義重大。

日常檢測發現，飲用水中的農藥殘留以敵敵畏、六氯苯、樂果、七氯、百菌清、甲基對硫磷、毒死蜱、馬拉硫磷和對硫磷居多。根據《生活飲用水標準檢測方法 農藥指標》（GB/T 5750.9—2006），上述9 種農藥均采用液液萃取-氣相色譜法測定，其中，6 種有機磷農藥使用火焰光度檢測器，3 種有機氯農藥使用電子捕獲檢測器，且需要5 種不同的預處理方法，存在操作煩瑣、有機溶劑用量大、環境污染嚴重等問題[3]。固相萃取技術具有操作簡便、萃取效率高、溶劑消耗少和可自動化通量處理等優點，已逐漸取代液液萃取，成為可靠有效的預處理方法[4]。氣相色譜-質譜具有靈敏度高、抗干擾能力強的優點，在多組分農藥的快速篩查和定性定量方面表現優異[5]。本文旨在以固相萃取技術結合氣相色譜-質譜法為飲用水中9 種常見農藥建立一種靈敏度高、成本低廉、應用性強的快速測定方法，為飲用水的農藥監管提供助力。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

46 批包裝飲用水為湖州市市場監督管理局隨機抽檢樣品。

標準品：敵敵畏、六氯苯、樂果、七氯、百菌清、甲基對硫磷、毒死蜱、馬拉硫磷和對硫磷（均為1 000 mg·L-1）；甲醇；丙酮；正己烷；乙酸乙酯；氯化鈉；Oasis HLB 固相萃取柱（1 g/6 mL）；ENVI-18 固相萃取柱（1 g/6 mL）。

7890B-5977 型氣相色譜-質譜儀；Visiprep DL型固相萃取儀；ME2002E 型（精度為0.01 g）電子分析天平；N-EVAP-24 型氮吹儀；Simplicity 型超純水儀。

1.2 儀器工作條件

1.2.1 色譜條件

DB-35MS 石英毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；柱初溫50 ℃，保持1 min，25 ℃·min-1升至100 ℃，保持0 min，再以5 ℃·min-1升至250 ℃，保持0 min；載氣（氦氣）流速為1 mL·min-1，恒定流量模式；進樣口溫度250 ℃，不分流進樣，吹掃時間0.75 min，進樣量1.0 μL。

1.2.2 質譜條件

離子源：EI 源；電離能量為（70 eV）；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃，輔助溫度300 ℃；溶劑延遲5 min；增益因子1；選擇性離子模式（SIM）。

1.3 溶液的制備

混合標準儲備溶液：精密移取9 種標準品各1 mL于10 mL 容量瓶中，用丙酮配制成濃度為100 mg·L-1的儲備液，于-20 ℃下避光儲存，保存期為3 個月。

標準曲線工作溶液：分別吸取上述混合標準儲備溶液0 μL、2.5 μL、10.0 μL、50.0 μL、250.0 μL 和500.0 μL 于10 mL 容量瓶中，正己烷定容，配制成濃度為0 mg·L-1、0.025 mg·L-1、0.100 mg·L-1、0.500 mg·L-1、2.500 mg·L-1和5.000 mg·L-1的標準系列工作溶液。

1.4 固相萃取條件

在250 mL 水樣中加入1 g 氯化鈉、2 mL 甲醇進行固相萃取處理，在固相萃取儀上安裝Oasis HLB固相萃取柱，經10 mL 乙酸乙酯/正己烷（1 ∶1）、10 mL 甲醇、10 mL 超純水依次淋洗活化，然后上樣，流速均為10 mL·min-1；氮吹柱床2 min 除水；用10 mL 乙酸乙酯/正己烷（1 ∶1）洗脫，流速為2.0 mL·min-1；再用4 mL 正己烷潤洗樣品瓶，與洗脫液收集至一起，經無水硫酸鈉脫水處理后，40 ℃下將洗脫收集液濃縮，氮吹近干，正己烷定容至1 mL。

2 結果與分析

2.1 氣相色譜-質譜檢測條件的確認

對色譜和質譜條件進行優化，優化后的條件見1.2，9 種農藥的標準譜圖見圖1。

圖1 9 種農藥的標準譜圖

由圖1 可知，9 種農藥均能在30 min 內檢測出來，其中敵敵畏、六氯苯、樂果、七氯、百菌清、甲基對硫磷和對硫磷能夠很好地分離，毒死蜱和馬拉硫磷保留時間極為接近未能完全分開，但兩者的定量離子和定性離子均不相同，仍可采用SIM 模式進行定性分析和定量分析。

2.2 固相萃取條件的確定

2.2.1 固相萃取柱類型的選取

固相萃取柱的選擇直接影響目標物的萃取效率。目前實驗室富集水相中痕量農藥殘留的固相萃取柱主要為ENVI-18 和Oasis HLB。對1 份農藥加標超純水樣品分別進行5 次前處理，其他條件保持不變，僅改變固相萃取柱類型，比較兩種小柱的萃取效果。

上樣結束后，固相萃取柱中殘留較多水分，由于9 種農藥分子極性均較弱，根據“相似相溶”原理，為使弱極性溶劑更好地浸潤柱床并解離目標物從而提高萃取效率，需要對柱床氮吹除水。結果發現，兩種固相萃取柱對六氯苯和七氯的萃取效率存在明顯差異，六氯苯和七氯在ENVI-18 上的萃取效率分別為45%和49%，在Oasis HLB 上的萃取效率分別升至70%和63%；但敵敵畏等其余7 種農藥在兩種固相萃取柱上的萃取效率相差不大，均在58%～84%。這是由于ENVI-18 的填料失去溶劑環境后，C18發生蜷縮導致其萃取活性下降，而Oasis HLB 鍵合親水基團N-吡咯烷酮具有極強的耐干涸性，保證了萃取活性的穩定。因此，選擇Oasis HLB作為本試驗的固相萃取柱。

2.2.2 洗脫溶劑類型的選取

試驗檢測的9 種農藥殘留物的極性均處于弱極性范圍。按照相似相溶原理，洗脫劑的極性會直接影響萃取效率。實驗室常用的洗脫溶劑中，二氯甲烷和乙腈的毒性較強且價格昂貴，而丙酮和水互溶難以除水，所以選取正己烷、乙酸乙酯和乙酸乙酯/正己烷混合溶液（1 ∶1）作為洗脫溶劑。

結果表明，正己烷洗脫后，9 種農藥殘留物回收率均偏低，除百菌清（83.1%）和甲基對硫磷（77.0%）外，其余7 種農藥的回收率均在60%以下；而乙酸乙酯較正己烷洗脫能力更強，除敵敵畏（77.2%）、六氯苯（68.7%）和七氯（62.4%）外，其余6 種農藥的回收率均超過80%；乙酸乙酯/正己烷混合溶液在3種洗脫溶劑中表現最佳，除樂果（71.3%）相對不高，其余8 種農藥的回收率均超過80%，且接近或超過乙酸乙酯相對應的回收率。因此，選取乙酸乙酯/正己烷混合溶液作為本試驗的洗脫溶劑。

2.2.3 洗脫溶劑體積的優化

過低的洗脫體積會導致萃取不完全，降低萃取效率，而過高的洗脫體積會增加工作量，浪費有機試劑。試驗分別用6 mL、8 mL、10 mL、12 mL 和14 mL 洗脫溶劑對農藥殘留物洗脫，考察洗脫體積對9 種農藥殘留物回收率的影響，結果見圖2。

圖2 洗脫體積對9 種農藥殘留物回收率的影響

由圖2 可知，隨著洗脫體積的提高，9 種農藥殘留物的回收率逐漸增加，當洗脫體積超過10 mL 時，多數農藥殘留回收率提高不明顯。因此，為節省有機溶劑和工作時間，確定10 mL 為最佳洗脫體積。

2.3 標準曲線、線性范圍、檢出限和定量限

6 個標準曲線工作溶液依次進氣相色譜-質譜儀測定，繪制標準曲線圖，通過儀器軟件線性擬合自動得到線性方程與相關系數，結果見表1。由表1可知，目標物線性擬合良好，9 種農藥殘留物的相關系數R2＞0.998，在較寬的濃度范圍內均具有良好的線性。依據信噪比（S/N）=3，通過降低進樣濃度得出化合物的檢出限，以3 倍檢出限來確定定量限，9 種農藥殘留物的檢出限和定量限的測定結果見表1。由表1 可知，試驗方法的檢出限在0.000 9 ～0.025 0 μg·L-1，定量限在0.003 ～0.075 μg·L-1，表明該方法靈敏度較高。

表1 9 種農藥殘留物的回歸方程、線性范圍、檢出限與定量限

2.4 準確度和精密度

在超純水中添加不同濃度水平的混合標準溶液進行加標回收，測定各農藥組分的準確度和精密度，結果見表2。由表2 可知，各農藥組分的回收率在75.7%～103.0%，RSD 在1.1%～7.4%，均符合定量檢測要求。

表2 各農藥組分的準確度和精密度（n=6）

2.5 樣品檢測與分析

為驗證所建立方法的實用性和可靠性，按照實驗方法測定當地市場抽取的46 批包裝飲用水。結果發現，1 號和3 號水樣檢出了六氯苯，含量分別為0.092 μg·L-1和0.093 μg·L-1，其余44 份均未檢出上述9 種農藥。

3 結論

研究采用固相萃取提取、富集、濃縮和凈化，建立了GC/MS 同時測定飲用水中常見的9 種農藥殘留物的分析方法。與現有的國家標準方法相比，該方法具備有機溶劑用量少、靈敏度高、多組分定性準確和操作便捷等優點，同時洗脫溶劑正己烷和乙酸乙酯較二氯甲烷等萃取溶劑毒性更低。本方法實用性較強，適用于飲用水中9 種常見農藥殘留物的高通量檢測。